A konzolos sugárérzékelők sugárszerű szerkezeten{0}} alapulnak, amelynek egyik vége rögzített, a másik szabadon. Ha külső erő hat a szabad végére vagy a gerendára, a konzolos gerenda meghajlik és deformálódik. A szenzor ezt a percnyi deformációt, illetve a kapcsolódó fizikai mennyiségek ebből adódó változását érzékeli és mérhető elektromos jellé alakítja át, így érzékeli a mért mennyiséget. Működése jellemzően négy alapvető lépésből áll: a mért mennyiség alkalmazása, nyaláb alakváltozás, fizikai mennyiség átalakítás és jelátalakítás.
A fizikai mennyiségátalakítás módszerétől függően az általánosan használt érzékelési/érzékelési elvek közé tartozik a piezorezisztív, piezoelektromos, optikai, kapacitív és rezonáns. A piezorezisztív érzékelők nyúlásmérőket integrálnak vagy rögzítenek a konzolos gerenda tövéhez; az ellenállás megváltozik, amikor a nyaláb elhajlik, és ezt a változást egy Wheatstone-híd áramkörön keresztül feszültség kimenetté alakítják. A piezoelektromos érzékelők piezoelektromos anyagokat használnak, amelyek erőhatás hatására töltést vagy feszültséget generálnak. Az optikai érzékelők nyalábeltérítést, optikai interferometriát vagy szálas Bragg-rácsokat használnak a deformáció észlelésére. A kapacitív érzékelők érzékelik a kapacitás változásait, amelyeket a lemezek közötti távolság változása okoz a nyaláb deformációja miatt. A rezonáns érzékelők érzékelik a konzolos nyaláb rezonanciafrekvenciájának eltolódását.